CC BY
18
УДК: 633.853.494«324»:631.5:631.445.4(470.62/.67)
Влияние технологии возделывания на рост, развитие и урожайность озимого рапса на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья
В.К. ДРИДИГЕР, доктор сельскохозяйственных наук
Ставропольский НИИ сельского хозяйства
Е.Л. ПОПОВА, кандидат сельскохозяйственных наук
Ставропольский ГАУ
E-mail: [email protected]
Возделывание озимого рапса по нулевой технологии приводит к снижению полевой всхожести семян, ингибирова-нию процессов роста растений и достоверному уменьшению урожайности, по сравнению с традиционной технологией возделывания с применением вспашки, что обусловлено аллелопатическим воздействием растительных остатков предшествующей озимой пшеницы, сохранившихся на поверхности почвы.
Ключевые слова: озимый рапс, нулевая технология, традиционная технология, удобрения, продуктивная влага, урожайность.
На сегодняшний день озимый рапс возделывают в севообороте после озимой пшеницы и отвальной обработки почвы с последующими культивациями для выравнивания поверхности и подготовки поля к посеву [1, 2]. Однако в последние годы всё больший интерес вызывают технологии выращивания сельскохозяйственных культур без обработки почвы (прямой посев), которые позволяют значительно сократить затраты на производство продукции и, тем самым, повысить экономическую эффективность растениеводства [3, 4]. Однако научных данных по эффективности возделывания по такой технологии озимого рапса до сих пор нет. Это особенно важно в связи с тем, что в странах, широко использующих
технологии No-till, озимый рапс не выращивают [5].
В связи с этим цель наших исследований - установить влияние традиционной технологии и прямого посева озимого рапса при разных дозах внесения минеральных удобрений на рост, развитие и урожайность культуры на черноземе выщелоченном Центрального Предкавказья.
Полевые опыты проводили на экспериментальном поле опытной станции Ставропольского ГАУ в многолетнем стационарном эксперименте в 2010-2013 гг Опытный участок расположен в Центральном Предкавказье, в зоне, характеризующейся континентальностью,неустойчивым увлажнением в течение года (ГТК = 0,9-1,1) и довольно высокой теплообеспеченностью вегетационного периода. Сумма среднесуточных температур воздуха колеблется от 3200 до 3400 °С, годовое количество осадков - от 450 до 550 мм.
За годы проведения исследований лучшие условия увлажнения сложились в 2010-2011 сельскохозяйственном году, когда за период вегетации озимого рапса выпало 613 мм осадков. Менее благоприятным был 2012-2013 г. - 537 мм, наиболее засушливым 2011-2012 год - 456 мм. Почва опытного участка - чернозем выщелоченный мощный тяжелосуглинистый.
Посев озимого рапса сорта Дракон по традиционной технологии осуществляли сеялкой СЗ-3,6, прямой посев - сеялкой Рапид. При использовании обеих технологий возделывания в контрольном варианте удобрения не применяли. Рекомен-
ПОЛЕВОДСТВО И ЛУГОВОДСТВО
дованную дозу удобрений (Ы60Р30К30) заделывали одновременно с посевом и в весеннюю подкормку разбросным способом, расчётную (на получение 25 ц/га семян - Ы^Р^К™) вносили ча-
^ 90 55 20'
стями: вразброс перед посевом озимого рапса, одновременно с посевом и в весеннюю подкормку разбросным способом. Предшественник - озимая пшеница.
Опыт двухфакторный (2x3), расположение делянок двухъярусное, повторность опыта трехкратная, размещение вариантов рендомизи-рованное, общая площадь делянки 750 м2, учетная - 112 м2. Учеты и наблюдения проводили общепринятыми методами по Б.А. Доспехову [6].
При возделывании озимого рапса по традиционной технологии после уборки предшественника проводили лущение стерни, вспашку, выравнивание почвы и предпосевную культивацию. В варианте с прямым посевом механическую обработку почвы не проводили, но за 5-7 дн. до посева делянки опрыскивали гербицидом сплошного действия торнадо.
Для выявления причины снижения полевой всхожести семян озимого рапса при посеве в необработанную почву в лабораторных условиях проведён опыт по определению аллелопатического влияния растительных остатков озимой пшеницы на появление всходов и первоначальный рост культуры. Эксперимент предусматривал проращивание семян озимого рапса в растворах с разной концентрацией настоя растительных остатков озимой пшеницы, с вычислением процента всхожести как косвенного показателя степени аллелопатического воздействия. Для постановки опыта 100 г измельченных растительных остатков озимой пшеницы настаивали 24 ч ^ при комнатной температуре в 1 л 3 воды. Полученный настой разводили е дистиллированной водой до концен- е трации 5, 10, 15 и 20% (контроль - | вода). В образовавшихся растворах замачивали фильтровальную бумагу, на которую в чашках Петри раскла- 2 дывали по 100 семян озимого рапса о сорта Дракон. 4
1. Влияние технологии возделывания и удобрений на полевую всхожесть семян озимого рапса (среднее за 2010-2012 гг.)
Технология Удобрение Доступная влага в слое почвы 0-20 см, мм Число всходов, шт./м2 Полевая всхожесть, % Период появления всходов, дн.
Традицион- без удобрений 16,9 86 57,8 9
ная рекомендованная доза 16,8 89 59,2 9
расчетная доза 16,8 91 60,8 9
среднее 16,8 89 59,3 10
Нулевая без удобрений 22,7 83 55,0 10
рекомендованная доза 25,4 84 56,0 10
расчетная доза 25,8 83 55,3 10
среднее 24,6 83 55,4 10
При использовании традиционной технологии растительные остатки озимой пшеницы запахиваются в почву, а при прямом посеве они в количестве от 2,19 до 2,55 т/га остаются на поверхности поля, что способствует большему накоплению и лучшему сохранению продуктивной влаги к посеву озимого рапса (табл. 1).
Однако в варианте с прямым посевом полевая всхожесть семян и число всходов озимого рапса оказались меньше, а период появления всходов на 1 день дольше, чем при традиционной технологии. Ещё большее преимущество имеет традиционная технология в годы, когда после посева выпадают интенсивные осадки. Например, в 2011 г в варианте с обработанной почвой число всходов составляло 87 шт./м2, а с необработанной - 52 шт./м2, или на 35 шт./м2 (40,2%) меньше.
В 2012 г, когда до посева и в течение месяца после его проведения осадков не было, преимущество по числу взошедших растений озимого рапса отмечено в варианте с прямым посевом - 100 шт./м2 против 76 шт./м2 при общепринятой технологии.
В лабораторном опыте по определению аллелопатического влияния послеуборочных остатков озимой пшеницы на прорастание семян озимого рапса даже при небольшой концентрации настоя растительных остатков озимой пшеницы (5-20%)
уже на третий день после посева наблюдалось ингибирование (от 2 до 25 %) процесса прорастания семян (табл. 2).
На 7-ой и 11-ый день разница во всхожести с увеличением концентрации настоя ещё больше возросла [7, 8]. По градации Е.Ф. Семеновой с коллегами [9] аллелопатическое воздействие 5 %-ного настоя растительных остатков озимой пшеницы на прорастание семян озимого рапса можно классифицировать как очень слабое (снижение всхожести до 5%), 10 %-ного - слабое (5-10%), 15 %-ного - среднее (11-25%) и 20 %-ного - сильное (26-50%).
Кроме того, растительные остатки озимой пшеницы сдерживали первоначальный рост проростков и корешков озимого рапса. Так, на 7-ой день в контроле и при 5 %-ной концентрации настоя практически все растения сформировали семядольные листочки зелёного цвета с длиной стебелька 37,0 и 35,3 мм, корешка - 22,3 и 27,8 мм соответственно. При 15 %-ной концентрации раствора семядольные листочки светло-желтой окраски образовали 89% проростков, а некоторые семена начали плесневеть. В варианте с концентрацией 20% семядольные листочки имели только 74% проростков, наблюдалось плесневение семян и неприятный запах.
Таким образом, растительные остатки озимой пшеницы ингибируют
о
см 00
ш ^
Ф
и
ф
^
2
ш м
2. Аллелопатическое влияние послеуборочных остатков озимой пшеницы на прорастание семян озимого рапса (среднее по трём закладкам опыта)
Концентрация Про эосло семян, % Снижение всхожести, %
настоя 3-ий 7-ой 11-ый 3-ий 7-ой 11-ый
соломы, % день день день день день день
0 43 94 94 - - -
5 41 90 91 2 4 3
10 36 86 87 7 8 7
15 25 76 78 18 18 16
20 18 51 53 25 43 41
прорастание семян и первоначальное развитие проростков озимого рапса в случае присутствия в питательном растворе в любом количестве. Причем степень их влияния возрастает по мере увеличения концентрации.
Поэтому, на наш взгляд, снижение полевой всхожести семян и задержка появления всходов при прямом посеве озимого рапса в годы с большим количеством выпадающих после посева осадков (2011 г.) можно объяснить вымыванием из соломы ал-лелопатических веществ, которые, попадая в почву, отрицательно воздействуют на прорастание озимого рапса. Причем по мере увеличения количества осадков после посева (2011 г.) возрастает воздействие этого негативного эффекта.
Аллелопатическое влияния растительных остатков озимой пшеницы отразилось и на дальнейшем развитии озимого рапса. Поэтому перед уходом в зиму наибольшими величинами биометрических показателей отличались растения в варианте с традиционной технологией (табл. 3).
При обеих технологиях внесение минеральныхудобрений способствовало увеличению вегетативной массы растений и росту площади листовой поверхности посевов. Однако и в случае их использования величины этих показателей были больше при традиционном способе обработки почвы и посева.
Различия в развитии осенью сказались на зимостойкости, росте растений весной следующего года и их сохранности в течение вегетации. В среднем за годы исследований до ухода в зиму при общепринятой технологии погибло 6,3% взошедших растений, при прямом посеве - 9,2%, в зимнее время - 20,0 и 34,6% соответственно, а сохранность за весь период вегетации составила 71,1 и 54,0 %.
В фазе бутонизации сырая масса растений с 1 м2 посевов по традиционной технологии на фоне естественного плодородия почвы была равна 1523 г, при прямом посеве -1017 г. Внесение рекомендованной дозы удобрений повысило величину этого показателя до 2011 и 1395 г, расчётной дозы - до 2174 и 1532 г. В фазе цветения она составила соответственно 1669 и 988, 2092 и 1388, 2255 и 1528 г/м2.
Наибольшую площадь листовой поверхности также формировали
3. Влияние технологии возделывания и удобрений на биометрические показатели растений озимого рапса перед уходом в зиму (среднее за 2010-2012 гг.)
Сырая масса, г Площадь листьев
Технология Удобрение 1 м2 посева 1-го растения м2/м2 1 растения, см2
Традицион- без удобрений 940 11,9 2,34 295,4
ная рекомендованная доза 1207 13,6 3,01 337,6
расчетная доза 1295 14,5 3,23 362,7
среднее 1148 13,3 2,86 331,9
Нулевая без удобрений 588 7,1 1,57 189,8
рекомендованная доза 836 9,7 2,24 259,4
расчетная доза 941 10,8 2,52 289,0
среднее 788 9,2 2,11 246,1
посевы озимого рапса, выращиваемого по традиционной технологии. В среднем по трем дозам внесения удобрений во время весеннего отрастания она составила 1,46 м2/м2, в фазе бутонизации - 3,65, цветения - 2,76 и в фазе молочной спелости семян - 0,73 м2/м2. В варианте с прямым посевом площадь ассимиляционной поверхности в течение всего вегетационного периода была ниже - соответственно 1,14; 2,38;
2.21 и 0,63 м2/м2.
Изменения в площади листьев сказались на размерах фотосинтетического потенциала посевов, который в среднем за годы исследований при традиционной технологии без внесения удобрений составил 2,25 млн м2хсутки/га, а при прямом посеве оказался ниже на 0,61 млн м2хсутки/га (27,1 %). При внесении рекомендованной дозы удобрений он увеличился соответственно до 3,00 и 2,29 млн м2хсутки/га, расчётной - до
3.22 и 2,44 млн м2хсутки/га.
Количество синтезируемого посевами озимого рапса абсолютно сухого вещества напрямую зависело от размеров ассимиляционной поверхности (г = 0,612) и ещё сильнее от фотосинтетического потенциала посевов (г = 0,762). Поэтому в течение всего периода вегетации большую величину этого показателя отмечали при возделывании по традиционной технологии с внесением удобрений.
Лучше развитые растения озимого рапса в варианте с традиционной технологией во все три года обеспечили математически достоверную прибавку урожая, по сравнению с прямым посевом, при всех дозах внесения удобрений (табл. 4).
Применение минеральных удобрений, а также использование расчётной дозы, по сравнению с рекомендованной, обеспечило достоверную прибавку урожая семян при обеих технологиях.
Основной фактор, влияющий на сбор семян озимого рапса, - густота стояния растений перед уборкой. Между величинами этих показателей установлена сильная взаимосвязь (г = 0,784). Кроме того, урожайность семян коррелирует с количеством стручков на растении, количеством семян в стручке и массой 1000 семян, но такие зависимости менее выражены (г - от 0,523 до 0,644).
По обеим технологиям возделывания содержание масла в семенах находилось на одном уровне и по годам варьировало от 45,2 до 47,1%. Следует отметить, что при традиционной технологии внесение удобрений приводит к небольшому (0,6-0,9%) увеличению содержания масла в семенах, а при прямом посеве, наоборот, к примерно такому же снижению величины этого показателя. На жирнокислотный состав масла изучаемые факторы влияния не оказали.
Во все годы исследований семена озимого рапса, выращенного по традиционной технологии, характеризовались пониженным содержанием глюкозинолатов (на 0,64-1,73 мкмоль/г). При этом низ-коглюкозинолатными они были во всех вариантах опыта. Жмых и шрот из таких семян можно без опасения скармливать животным, поскольку концентрация глюкозинолатов в них не превышает 25 мкмоль/г.
При возделывании озимого рапса по традиционной технологии производственные затраты возрастают, по сравнению с прямым посевом, по таким статьям расходов, как заработная плата (на 292 руб./га, или 21,8%), амортизация и ремонт сельскохозяйственной техники (на 738 и 215 руб./га, или 29,2 и 28,4%). Это обусловлено необходимостью иметь больше тракторов и сельхозмашин, а также значительным объёмом работ по механической обработке почвы. Однако самое большое увеличение затрат приходится на дизельное топливо - на 1170 руб./га, или в 2,4 раза (67,1 л/га при традиционной технологии и 27,4 л/га при прямом посеве).
В то же время в случае посева в необработанную почву на 660 руб./ га, или в 1,5 раза возрастают расходы на средства защиты растений, что связано с дополнительным применением перед посевом озимого рапса гербицида сплошного действия.
В целом производственные затраты при возделывании озимого рапса по традиционной технологии составляют 13887 руб./га, а при прямом посеве - 11719 руб./га, или на 15,6% меньше. Поэтому, несмотря на снижение урожайности, экономическая эффективность технологии возделывания культуры без предварительной подготовки почвы после уборки предшественника довольно высокая, особенно при внесении удобрений. В варианте с рекомен-
4. Влияние технологий и удобрений на урожайность озимого рапса, т/га
Технология Удобрение Год Среднее
(фактор А) (фактор В) 2011 2012 2013
Традиционная без удобрений 2,58 1,34 1,92 1,95
рекомендованная доза расчетная доза 2,96 3,23 1,52 1,68 2,28 2,53 2,25 2,48
Нулевая без удобрений 2,11 0,81 1,16 1,36
рекомендованная доза 2,54 1,06 1,62 1,74
расчетная доза 2,73 1,36 1,88 1,99
НСР0,05 по фактору А 0,05 по фактору В НСР„ „г 0,05 для частных средних 0,04 0,06 0,08 0,08 0,05 0,06 0,01 0,09 0,09 0,05 0,07 0,08
(О Ф
Ш, ь
Ф
д
ф
ь
Ф
00 О
дованной дозой прибыль составила 10977 руб./га, рентабельность производства - 86,7%, при себестоимости 6428 руб./т, с расчётной - соответственно 14392 руб./га, 100,7% и 5978 руб./т.
В то же время самые высокие показатели экономической эффективности достигнуты при возделывании озимого рапса по традиционной технологии. В случае внесения рекомендованной дозы удобрений прибыль с 1 га составила 14643 руб., рентабельность производства -99,2%, при себестоимости 1 т семян 6032,3 руб. Использование расчётной дозы удобрений повысило прибыль до 18166 руб./га, рентабельность -до 110,0 % и снизило себестоимость продукции до 5714,2 руб./т. Без удобрений величины показателей экономической эффективности по обеим технологиям возделывания значительно ниже.
Таким образом, озимый рапс лучше возделывать по традиционной технологии с внесением расчётной (М90Р55К20) дозы минеральных удобрений. При аналогичной дозе удобрений возможно выращивание озимого рапса и без обработки почвы после уборки предшественника, но в этом случае существует определённый риск снижения урожайности и экономической эффективности возделывания культуры.
Результаты наших исследований были подтверждены в производственных условиях ООО «Урожайное» Ипатовского района Ставропольского края, которое уже 6 лет все полевые культуры возделывает по нулевой технологии. В 2012 г. до и после посева озимого рапса дождей не было, но его урожайность на площади 668 га составила 20,0 ц/га (в среднем по району 12,8 ц/га). В 2013 г. до и после посева выпадали интенсивные осадки, поэтому всходы на половине площади были очень слабыми, и весной 2014 г. их пришлось пересевать другой культурой. Поэтому при освоении системы земледелия без обработки почвы о озимый рапс в севообороты лучше
^ не включать. 00
0) Литература
1. Артёмов И.В., Карпачёв В.В. Рапс -^ масличная и кормовая культура, Липецк: ^ Полиграфический комплекс «Ориус», § 2005. 143 с. М
2. Гаркуша С.В., Лукомец В.М., Боч-карёв Н.И. и др. Адаптивные технологии возделывания масличных культур. Краснодар: Типография «Альбатрос плюс», 2011. 182 с.
3. Кулинцев В.В., Дридигер В.К., Удо-выдченко В.И. и др. Экономическая эффективность технологий возделывания сельскохозяйственных культур в Ставропольском крае // Земледелие. 2013. № 7. С. 9-11.
4. Кулинцев В.В., Дридигер В.К. Эффективность использования пашни и урожайность полевых культур при возделывании по технологии прямого посева // Достижения науки и техники АПК. 2014. № 4. С. 16-18.
5. Дридигер В.К. Технология прямого посева в Аргентине // Земледелие. 2013. № 1. С. 21-24.
6. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта // М., 2011. 315 с.
7. Дридигер В.К., Попова Е.Л. Влияние растительных остатков озимой пшеницы на прорастание семян озимого рапса // Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 4. С. 10-14.
8. Дридигер В.К., Попова Е.Л. Алле-лопатическое влияние растительных остатков ози-мой пшеницы на прорастание семян озимого рапса // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2013. № 5 (43). С. 64-67.
9. Аллелопатия как фактор биотестирования культур в севооборотах со льном / Е.Ф. Семенова, А.А. Смирнов, Т.М. Фадеева, Е.В. Преснякова // Достижения науки и техники в АПК. 2008. № 3. С. 24-25.
Influence of cultivation technology on the growth, development and productivity of winter rape on leached chernozem of the Central Caucasus
V.K. Dridiger, Е.L. Popova
The cultivation of winter rape for zero technology leads to a reduction of the field germination of seeds, the inhibition of plant growth processes and a significant decrease in yield in comparison with the traditional technology of cultivation with plowing, due arelationship the influence of vegetation residues of previous wheat, left on the soil surface.
Keywords: winter rape, zero technology, traditional technology, fertilizers, productive moisture, productivity.
УДК 631.81.095.337(476)
Роль
микроэлементов в формировании урожайности сои
В.И. КОЧУРКО, доктор сельскохозяйственных наук Е.Э. АБАРОВА, кандидат сельскохозяйственных наук
Барановичский государственный университет (Республика Беларусь) E-mail: [email protected]
Исследовано влияние бора и молибдена на урожайность сои в условиях юго-западной части Республики Беларусь. Установлено, что совместное их применение обеспечивает получение более высокой урожайности сортов сои Ясельда и Припять. Микроэлементы увеличивают интенсивность процессов углеводного обмена, способствуют формированию большего количества репродуктивных органов.
Ключевые слова: соя, микроудобрения, структура урожая, урожайность, ассимиляционная поверхность растений.
Производство продукции с наименьшими затратами и минимальным риском для окружающей среды -важнейшая задача современного сельского хозяйства [1]. Успешному ее решению помогает использование препаратов биологического происхождения и микроэлементов [2]. Их воздействие на жизнедеятельность растений многообразно: оптимизация питания, стимуляция роста и развития, увеличение коэффициентов использования питательных элементов из удобрений и почвы, повышение устойчивости растений к стрессовым условиям [3]. Это в полной мере относится и к такой ценной пищевой, технической и кормовой культуре, как соя [4, 5, 6]. Современные ее сорта способны давать по 3,54,5 т/га семян, однако реализовать их потенциал - задача не из легких [7]. При возделывании сои среди агротехнических приемов ведущая роль принадлежит использованию минеральных удобрений [8].
Как и другие зернобобовые, эта культура чувствительна к недостатку микроэлементов и хорошо отзыва-
